《表5 薄膜B2-DLC磨痕内不同位置的EDS分析结果》

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《硼掺杂DLC薄膜在海水环境中的腐蚀磨损性能》

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经过摩擦后，薄膜磨痕SEM形貌如图12所示。三种薄膜中，只有B2-DLC薄膜的磨痕内部出现了线状剥落。图12c右侧B2-DLC薄膜剥落区的放大照片中，可以明显观察到腐蚀形貌。红色箭头所指的为一道贯穿缺陷处的裂纹，这是由于过量的B掺杂导致B2-DLC薄膜硬度较低，承载能力较弱，抗磨能力较差，这也与前文中B2-DLC薄膜具有较低弹塑性指数的结论保持一致。另外，B2-DLC薄膜表面粗糙度较高，一方面会增大在摩擦开始阶段的接触应力，导致薄膜的快速失效；另一方面，会有更多的腐蚀介质进入到微凸体和薄膜内部的缝隙中[40]。腐蚀介质在缝隙中的“楔效应”与摩擦切向力的周期性作用会进一步扩大这种现象，最后腐蚀介质通过裂纹渗透到过渡层或者过渡层与不锈钢基底的结合处[26]，从而引起了腐蚀电位的降低。磨痕内外的EDS扫描结果见表5，相对于未磨处，磨痕内的B、C元素含量出现了明显下降，Cr、Mn、Fe元素含量均出现了大幅升高，证明在磨痕内裂纹处的Cr过渡层已经暴露。综合以上分析不难看出，掺杂适量的B可以提高DLC薄膜的表面致密度，从而有效阻滞腐蚀性介质通过薄膜微孔隙的渗透，可极大地提高薄膜的耐腐蚀磨损的性能。